Les paramètres du confort thermique

Le confort thermique est une notion essentielle dans la conception et la rénovation des bâtiments, il définit l’ensemble des choses qui contribuent au bien-être. Dans le cadre de la thermique du bâtiment, il ne se limite pas qu’à la température de l’air (qui est généralement l’indicateur principal pris en compte, car il s’agit du plus simple indicateur à mesurer). Le confort résulte d’une combinaison complexe de facteurs physiques et environnementaux, il est aussi individuel, et pour deux personnes se trouvant dans des conditions identiques, le niveau de confort ressenti peut être très différent.

Pour comprendre comment atteindre un confort thermique optimal, nous allons nous pencher sur les modes de transfert de la chaleur et les différents paramètres qui influencent notre ressenti thermique.

Les différents modes de transfert de la chaleur

Dans le domaine de la thermique du bâtiment, la chaleur se transfère selon trois modes : la conduction, la convection et le rayonnement.

La conduction : La conduction est le transfert de chaleur à travers un matériau solide. Dans un bâtiment, cela se produit lorsque la chaleur passe à travers les différentes parois d’un bâtiment (murs, planchers, toitures). Un matériau isolant ralentit ce transfert, ce qui est crucial pour maintenir une température intérieure stable sans avoir besoin de chauffer l’espace en continu.
La convection : La convection est le transfert de chaleur par le mouvement de l’air. Dans une pièce, l’air chaud monte et l’air froid descend, créant des courants de convection qui redistribuent la chaleur. Le chauffage par convection, comme les radiateurs, chauffe l’air ambiant qui se déplace ensuite dans la pièce, mais il peut aussi créer des zones d’inconfort si l’air chaud ne se répartit pas uniformément.
Le rayonnement : Le rayonnement est le transfert de chaleur sous forme d’ondes infrarouges. Ce mode de transfert se produit sans contact direct, par exemple lorsque le soleil chauffe une surface ou lorsqu’un radiateur émet de la chaleur. Tous les objets et éléments (à l’exception des “corps noirs”) émettent des rayonnements (corps humains, objet, bâtiment). Les rayonnements émis dépendent de la température et de la matière de l’objet et l’ensemble des objets proches vont échanger du rayonnement pour tendre vers un bilan radiatif. Le bilan sera positif si le corps reçoit plus de rayonnement que ce qu’il en émet et négatif s’il émet plus de rayonnement que ce qu’il en reçoit. En hiver, les surfaces froides à l’intérieur d’un bâtiment vont ainsi absorber plus de rayonnement que ce qu’elles vont émettre (leur bilan sera positif). Si ce rayonnement est absorbé à un corps humain (chez qui le bilan sera donc négatif), il va créer une sensation de froid malgré une température de l’air confortable. L’effet inverse peut se produire en été lorsque les parois d’un bâtiment sont chaudes.

Les paramètres influant sur le confort

Au-delà des modes de transfert de chaleur, plusieurs autres paramètres influencent le confort thermique dans un bâtiment.

L’hygrométrie de l’air : L’humidité relative de l’air joue un rôle crucial dans la perception du confort thermique. Un air trop sec (faible hygrométrie) peut assécher les muqueuses et la peau, tandis qu’un air trop humide peut accentuer la sensation de froid ou de chaleur. Idéalement, l’humidité relative dans un bâtiment devrait se situer entre 40 % et 60 % pour un confort optimal.
La présence de courants d’air : Les courants d’air, souvent causés par des infiltrations ou une mauvaise distribution de l’air chauffé ou refroidi, peuvent créer des zones d’inconfort. Même si la température de l’air ambiant est correcte, un courant d’air frais peut donner une sensation de froid désagréable. Une bonne étanchéité à l’air et une distribution adéquate du chauffage ou de la climatisation sont essentielles pour éviter ce problème.
La température des parois : La température des parois (murs, sols, plafonds, fenêtres) influence directement le confort thermique. Comme nous l’avons vu, des parois froides peuvent absorber la chaleur rayonnante de notre corps, créant une sensation de froid, même si la température de l’air est correcte. L’isolation des parois et l’utilisation de matériaux à faible effusivité thermique peuvent aider à maintenir une température de surface agréable.
La température de l’air : Bien que ce soit l’un des paramètres les plus évidents, la température de l’air doit être équilibrée avec les autres facteurs pour garantir un confort thermique optimal. Une température de l’air confortable se situe généralement entre 19 et 22 °C, mais cela peut varier en fonction des autres conditions, telles que l’humidité et l’activité physique.
La manière de s’habiller : Le confort thermique dépend également de la manière dont on s’habille. Les vêtements agissent comme une barrière isolante qui aide à maintenir la chaleur corporelle. Une tenue adaptée à la température ambiante est essentielle pour se sentir à l’aise. Par exemple, en hiver, des vêtements plus épais ou plusieurs couches fines permettent de mieux conserver la chaleur.
Le niveau d’activité : Enfin, le niveau d’activité physique influence fortement la perception du confort thermique. Une activité intense génère plus de chaleur corporelle, rendant une température ambiante plus basse agréable, tandis qu’une activité sédentaire nécessite une température plus élevée pour éviter d’avoir froid.
Le ressenti individuel : Le confort thermique est aussi une expérience subjective, variant d’une personne à l’autre. Chaque individu a une perception unique de la chaleur ou du froid, influencée par des facteurs personnels tels que l’âge, le métabolisme, ou encore l’état de santé. Par exemple, une personne âgée ou un enfant peuvent ressentir le froid plus intensément qu’un adulte en bonne santé. De même, des préférences personnelles, jouent un rôle important dans le ressenti du confort thermique.

Conclusion

Le confort thermique dans un bâtiment est le résultat d’un équilibre délicat entre les différents modes de transfert de chaleur et les paramètres environnementaux. En prenant en compte la conduction, la convection, le rayonnement, ainsi que des éléments tels que l’hygrométrie, la température de l’air et des parois, la gestion des courants d’air, l’habillement et le niveau d’activité, il est possible d’optimiser le confort thermique de manière significative.

La solution visant à augmenter la température n’est ainsi pas toujours la plus adaptée et d’autres paramètres comme la réduction des courants d’air, la mise en place de système de chauffage par rayonnement, ou d’un système de renouvellement d’air plus performant peuvent également vous aider à vivre dans un environnement plus confortable.

Si vous souhaitez améliorer votre confort et réaliser des économies d’énergies, la réalisation d’un audit énergétique vous aidera à intégrer ces différents paramètres dans le cadre de travaux de rénovation globale et à découvrir des solutions adaptées à votre bien.

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